天巨鑫熱網(wǎng)換熱站遠(yuǎn)程集中監(jiān)控系統(tǒng)
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天巨鑫熱網(wǎng)換熱站遠(yuǎn)程集中監(jiān)控系統(tǒng)
一、系統(tǒng)應(yīng)用背景
集中供熱是國家大力推廣的節(jié)能和環(huán)保措施，具有舒適、節(jié)能、環(huán)保、安全等特點(diǎn)。由于城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，供熱面積越來越大，城市集中供熱網(wǎng)覆蓋的范圍越來越大，換熱站的數(shù)量越來越多。目前的現(xiàn)狀是:
1、換熱站大都采用人工監(jiān)控，浪費(fèi)人力;
2、出現(xiàn)事故隱患時(shí)操作人員難以發(fā)現(xiàn)，易造成設(shè)備事故;
3、各換熱站都獨(dú)立運(yùn)行，難以達(dá)到供熱系統(tǒng)整體較好狀態(tài)，易造成熱力失衡，影響供熱效果而且造成能源的極大浪費(fèi);
4、供熱的管線，線路覆蓋地域范圍大，動(dòng)態(tài)生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性要求也越來越高。
社會(huì)的發(fā)展、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日益提高，熱網(wǎng)換熱站遠(yuǎn)程集中監(jiān)控系統(tǒng)越來越受供熱企業(yè)青睞。
二、系統(tǒng)概述
天巨鑫熱網(wǎng)換熱站遠(yuǎn)程集中監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)多個(gè)換熱站聯(lián)網(wǎng)，實(shí)時(shí)采集換熱站運(yùn)行數(shù)據(jù)、調(diào)整修改相關(guān)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了集中監(jiān)控，熱網(wǎng)調(diào)平，協(xié)調(diào)控制，能耗統(tǒng)計(jì)，故障分析，數(shù)據(jù)查詢等功能。提高了供熱企業(yè)的管理效率。
本系統(tǒng)是一款功能強(qiáng)大、運(yùn)行可靠、界面友好的工業(yè)軟件系統(tǒng);而且是充分考慮了供熱企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、智能控制的需求后，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)開發(fā)成功的。
天巨鑫熱網(wǎng)換熱站遠(yuǎn)程集中監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
三、系統(tǒng)優(yōu)勢
1、解決了熱網(wǎng)運(yùn)行失調(diào)現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了熱網(wǎng)平衡運(yùn)行，大大提高了供熱效果;
2、起到了節(jié)能降耗的作用，監(jiān)控中心根據(jù)室外溫度的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)熱力站供水溫度，從而很大程度的節(jié)約了能耗，并且提高供熱的服務(wù)質(zhì)量;
3、可實(shí)現(xiàn)熱網(wǎng)監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)與現(xiàn)場數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)保持同步;
4、系統(tǒng)24小時(shí)在線運(yùn)行，可杜絕了用戶偷水的行為，現(xiàn)場計(jì)量出現(xiàn)故障可以在短的時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)，并將故障時(shí)間記錄備案，避免計(jì)量方面的損失;
5、通過系統(tǒng)對熱網(wǎng)進(jìn)行水力、熱力計(jì)算，熱網(wǎng)的控制運(yùn)行分析，使熱網(wǎng)達(dá)到優(yōu)化運(yùn)行，利用故障診斷、能損分析了解管網(wǎng)保溫、阻力損失情況，設(shè)備的使用效率，使熱網(wǎng)的管損達(dá)到比較小的值，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行;
6、通過歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的比較，分析管網(wǎng)是否存在泄露，設(shè)備是否需要維修，以達(dá)到安全運(yùn)行。
四、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)分成三部分：熱力站，通訊網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控中心。
1、熱力站
硬件設(shè)備可分為三部分：
(1)負(fù)責(zé)測量參數(shù)和執(zhí)行動(dòng)作的傳感器與執(zhí)行器等
(2)負(fù)責(zé)現(xiàn)場邏輯運(yùn)算與信息交換的現(xiàn)場控制器及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備
(3)負(fù)責(zé)現(xiàn)場運(yùn)行參數(shù)展示設(shè)備
軟件功能如下：
(1)現(xiàn)場控制邏輯：實(shí)現(xiàn)控制邏輯的軟件模塊;
(2)人機(jī)界面：用于現(xiàn)場顯示和操作的人機(jī)界面;(采用觸摸屏)
(3)現(xiàn)場報(bào)警：提供報(bào)警功能，根據(jù)報(bào)警條件判斷并產(chǎn)生正確的報(bào)警事件;
2、通訊網(wǎng)絡(luò)
隨通訊技術(shù)的不斷發(fā)展及公共通訊網(wǎng)絡(luò)相對低廉的運(yùn)行費(fèi)用的出現(xiàn)，目前解決通訊的方法是采用VPN網(wǎng)絡(luò)，這種方式可以得到更好的通訊質(zhì)量、更高的通許速率，更高的安全性。目前在城市集中供熱網(wǎng)項(xiàng)目中主要使用的通訊網(wǎng)絡(luò)如下所述：
(1) 無線電臺(tái)傳輸：網(wǎng)絡(luò)傳輸安全性和數(shù)據(jù)質(zhì)量無法保證
(2) GPRS：用于無法接入有線網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)
(3) ADSL：適用于區(qū)域面積大，利用公用電話網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通道實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換，但數(shù)據(jù)安全性無法 保證
(4) ADSL+VPN：適用于區(qū)域面積大，利用公共網(wǎng)絡(luò)建立虛擬局域網(wǎng)，通過VPN設(shè)備對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行加密。
方式1：VPN+ADSL網(wǎng)
3、監(jiān)控中心
熱網(wǎng)監(jiān)控中心主要由工程師站、操作員站、應(yīng)用服務(wù)器、工業(yè)歷史數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等部分組成。
(1)工程師站和操作員站
工程師站：工程師站是進(jìn)行工程開發(fā)的平臺(tái)。當(dāng)系統(tǒng)中需要增加被監(jiān)測變量、控制變量或者系統(tǒng)擴(kuò)容，增加換熱站時(shí)，可以在工程師站平臺(tái)上進(jìn)行二次開發(fā)。
操作員站：中心調(diào)度室的操作員，在操作員站對各個(gè)換熱站進(jìn)行監(jiān)視、控制、產(chǎn)生報(bào)表和曲線。操作員站的數(shù)目又供熱工程的規(guī)模決定，一般至少配置兩臺(tái)工控機(jī)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的雙機(jī)熱備冗余。當(dāng)操作員站A出現(xiàn)故障時(shí)，操作員站B可以繼續(xù)工作，并且當(dāng)A故障清除時(shí)，操作員站B會(huì)把操作員站A缺少的數(shù)據(jù)，通過冗余通路傳遞回來，保證數(shù)據(jù)的完整性。
(2)應(yīng)用服務(wù)器
應(yīng)用服務(wù)器包括：GIS系統(tǒng)服務(wù)、web服務(wù)、報(bào)警、報(bào)表服務(wù)、統(tǒng)計(jì)展示分析服務(wù)。
A. GIS系統(tǒng)服務(wù)
由于供熱工程中，各個(gè)換熱站的距離較遠(yuǎn)，每個(gè)換熱站負(fù)責(zé)一片地域供暖，一般會(huì)配置GIS系統(tǒng)。GIS系統(tǒng)也可以集成在組態(tài)軟件當(dāng)中，方便系統(tǒng)的使用。這樣就要求組態(tài)軟件支持大屏幕畫面，支持GIS插件，支持GIS系統(tǒng)在組態(tài)畫面中的集成。
B. Web服務(wù)
除了中央監(jiān)控室可以查詢到響應(yīng)的信息情況以外，可以將組態(tài)畫面和報(bào)表，通過web的方式發(fā)布到網(wǎng)上，可供領(lǐng)導(dǎo)隨時(shí)隨地了解供熱情況。
C. 報(bào)警、報(bào)表服務(wù)
報(bào)警服務(wù)是對各個(gè)換熱站出現(xiàn)的報(bào)警信息進(jìn)行顯示、存儲(chǔ)和查詢。報(bào)警信息可以以圖像、報(bào)表等多種方式表現(xiàn)出來。組態(tài)軟件要支持報(bào)警實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的查詢，能夠直觀的反映出換熱站報(bào)警信息，并提醒監(jiān)控中心操作人員。
報(bào)表是針對客戶的需求可以任意定制報(bào)表。
D. 展示分析服務(wù)
展示分析軟件作為企業(yè)的數(shù)據(jù)加工車間，將生產(chǎn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為企業(yè)信息，可以為不同部門的管理者提供決策依據(jù)。作為企業(yè)調(diào)度執(zhí)行系統(tǒng)，調(diào)度執(zhí)行軟件可以集成工業(yè)庫的分析和展示平臺(tái)的應(yīng)用，并且通過SCADA進(jìn)行設(shè)備遠(yuǎn)程控制。分析軟件能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜統(tǒng)計(jì)計(jì)算、預(yù)測預(yù)警、多形式報(bào)表以及實(shí)現(xiàn)企業(yè)門戶網(wǎng)站。
4、工業(yè)歷史數(shù)據(jù)庫
工業(yè)歷史數(shù)據(jù)庫是整個(gè)熱網(wǎng)監(jiān)控中心數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的核心，是分析展示軟件的數(shù)據(jù)來源;
時(shí)記錄PLC/RTU采集的各個(gè)熱力站的數(shù)據(jù)，長期保存，為今后生產(chǎn)運(yùn)營提供數(shù)據(jù)支持。熱網(wǎng)供熱系統(tǒng)部署具有分散性，但控制過程中又具有很強(qiáng)的耦合性，熱力站之間會(huì)相互影響，單獨(dú)分散監(jiān)控不易管理維護(hù)，信息滯后、不同步，出現(xiàn)問題不易得到及時(shí)決策處理，很多情況依賴于各種分布式歷史信息的匯總，進(jìn)行全局把握，趨勢分析后才能做出正確決策。
為了保證歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器的數(shù)據(jù)安全性，需要配置兩臺(tái)服務(wù)器，以磁盤陣列的方式進(jìn)行雙機(jī)熱備冗余。傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫，在數(shù)據(jù)量較大時(shí)，存儲(chǔ)的速度和并發(fā)查詢速度非常的慢，而且沒有數(shù)據(jù)壓縮優(yōu)化的能力，不適用于集中供熱工程中存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)。
五、軟件部分界面
系統(tǒng)主畫面
系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)總覽畫面
單個(gè)換熱站數(shù)據(jù)畫面
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